進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備，其包括與反應(yīng)腔室相連通的進氣口、進氣管路以及至少一個氣源，且不同氣源的氣體種類不同，進氣管路包括干路、干路閥門、支路和支路閥門，其中，干路連接在進氣口和各個氣源之間，用以將自氣源輸出的氣體經(jīng)由進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中；干路閥門設(shè)置于干路上，用于接通或斷開所述干路；支路的一端串接于干路中并位于干路閥門的上游，用于在干路閥門關(guān)閉時排出干路中的氣體；支路閥門設(shè)置于支路上，用于接通或斷開支路。本發(fā)明提供的進氣系統(tǒng)，其切換反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率較高，從而可以提高工藝效率。
【專利說明】進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，深硅刻蝕工藝逐漸成為MEMS加工領(lǐng)域及TSV技術(shù)中最炙手可熱的工藝之一，而深硅刻蝕工藝相對于一般的硅刻蝕工藝，主要區(qū)別在于:深硅刻蝕工藝的刻蝕深度遠(yuǎn)大于一般的硅刻蝕工藝，深硅刻蝕工藝的刻蝕深度一般為幾十微米甚至可以達(dá)到上百微米，而一般硅刻蝕工藝的刻蝕深度則小于I微米。要刻蝕厚度為幾十微米的硅材料，就要求深硅刻蝕工藝具有更快的刻蝕速率，更高的選擇比及更大的深寬比。
[0003]為此，在進行深硅刻蝕工藝的過程中，其整個刻蝕過程通常為沉積作業(yè)與刻蝕作業(yè)的交替循環(huán)(如，德國Robert Bosch公司發(fā)明的Bosch工藝)。其中，刻蝕作業(yè)所采用的反應(yīng)氣體通常具有很高的刻蝕速率，如SF6,以增加硅槽深度；而沉積作業(yè)所采用的反應(yīng)氣體是用于在硅槽側(cè)壁沉積一層聚合物保護膜來保護硅槽側(cè)壁不被刻蝕，如C4F8。由此可知，在沉積作業(yè)與刻蝕作業(yè)的交替循環(huán)的過程中，往往需要一種進氣系統(tǒng)，其能夠使兩種或更多種不同的氣體不斷切換地通入反應(yīng)腔室中，以適應(yīng)不同作業(yè)的交替循環(huán)。
[0004]圖1a為現(xiàn)有的一種基片處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)不意圖。圖1b為圖1a中進氣系統(tǒng)的原理框圖。請一并參閱圖1a和圖lb，基片處理設(shè)備包括反應(yīng)腔室10和進氣系統(tǒng)。其中，反應(yīng)腔室10的頂壁為介質(zhì)窗14，并且在介質(zhì)窗14的上方設(shè)置有射頻線圈15，射頻線圈15依次與第一匹配器16和射頻電源17連接，用以向反應(yīng)腔室10加載射頻功率，以使反應(yīng)腔室10中的反應(yīng)氣體激發(fā)形成等離子體；在反應(yīng)腔室10內(nèi)設(shè)置有用于承載基片12的卡盤11，并且卡盤11依次與第二匹配器18和偏壓電源19連接，用以對基片12加載偏壓功率，以使形成的等離子體對基片12進行刻蝕。進氣系統(tǒng)包括設(shè)置在介質(zhì)窗14的靠近中心位置處的氣體噴嘴13、進氣管路20和氣源柜21。其中，氣源柜21包括用于提供不同氣體的多個氣源211 ;進氣管路20連接在氣體噴嘴13和各個氣源211之間，用以將自相應(yīng)的氣源211輸出的氣體經(jīng)由氣體噴嘴13輸送至反應(yīng)腔室10中，并且在進氣管路20上設(shè)置有閥門22，用以接通或斷開進氣管路20。
[0005]采用上述基片處理設(shè)備進行刻蝕工藝的工作流程具體為:
[0006]進行沉積作業(yè)。開啟閥門22，同時開啟沉積作業(yè)所需的氣源211，此時自被開啟的氣源211輸出的沉積氣體匯聚至進氣管路20中，且依次流經(jīng)進氣管路20和氣體噴嘴13進入反應(yīng)腔室10中。
[0007]沉積排氣步驟。關(guān)閉沉積作業(yè)所需的氣源211，同時排出反應(yīng)腔室10以及殘留在進氣管路20中的沉積氣體。
[0008]進行刻蝕作業(yè)。開啟刻蝕作業(yè)所需的氣源211，此時自被開啟的氣源211輸出的刻蝕氣體流經(jīng)的路線與上述沉積氣體相同。
[0009]刻蝕排氣步驟。關(guān)閉刻蝕作業(yè)所需的氣源211，同時排出反應(yīng)腔室10以及殘留在進氣管路20中的刻蝕氣體。[0010]循環(huán)進行上述沉積作業(yè)、沉積排氣步驟、刻蝕作業(yè)和刻蝕排氣步驟至少一次。
[0011]上述進氣系統(tǒng)在實際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題，即:在進行沉積排氣或刻蝕排氣步驟時，由于進氣管路20中殘留的氣體必須流經(jīng)進氣管路20的全程之后排入反應(yīng)腔室10中，再自反應(yīng)腔室10排出，導(dǎo)致殘留氣體的排氣時間較長，而且，由于上述進氣管路20僅有一條干路，這使得后續(xù)作業(yè)所需的氣體必須等待前一次作業(yè)殘留在進氣管路中的氣體排出完畢后才能通入反應(yīng)腔室中，導(dǎo)致上述進氣系統(tǒng)切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率較低，從而降低了基片處理設(shè)備的工藝效率。雖然可以通過縮短進氣管路20的長度來縮短殘留氣體排出進氣管路20的時間，但是，由于受到在氣體噴嘴13附近設(shè)置的諸如射頻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等所占空間的限制，進氣管路20的長度的縮短量有限，從而無法有效縮短進氣管路20中殘留氣體排出的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā) 明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備，其切換反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率較高，從而可以提高工藝效率。
[0013]為此，本發(fā)明提供一種進氣系統(tǒng)，包括與反應(yīng)腔室相連通的進氣口、進氣管路以及至少一個氣源，且不同氣源的氣體種類不同，所述進氣管路包括干路、干路閥門、支路和支路閥門，其中，所述干路連接在所述進氣口和各個氣源之間，用以將自所述氣源輸出的氣體經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中；所述干路閥門設(shè)置于所述干路上，用于接通或斷開所述干路；所述支路的一端串接于所述干路中并位于所述干路閥門的上游，用于在干路閥門關(guān)閉時排出所述干路中的氣體；所述支路閥門設(shè)置于所述支路上，用于接通或斷開所述支路。
[0014]其中，所述氣源包括至少一個載氣氣源和至少一個反應(yīng)氣體氣源；所述干路包括載氣干路和反應(yīng)氣體干路，所述載氣干路連接在所述進氣口和各個載氣氣源之間，用以將自所述載氣氣源輸出的載氣經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中；所述反應(yīng)氣體干路連接在所述進氣口和各個反應(yīng)氣體氣源之間，用以將自所述反應(yīng)氣體氣源輸出的反應(yīng)氣體經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中；所述干路閥門包括載氣干路閥門和反應(yīng)氣體干路閥門，所述載氣干路閥門和反應(yīng)氣體干路閥門對應(yīng)設(shè)置于所述載氣干路和反應(yīng)氣體干路上，用于接通或斷開相應(yīng)的干路；所述支路包括反應(yīng)氣體支路，所述反應(yīng)氣體支路的一端串接于所述反應(yīng)氣體干路中并位于所述反應(yīng)氣體干路閥門的上游，用于在反應(yīng)氣體干路閥門關(guān)閉時排出所述反應(yīng)氣體干路中的反應(yīng)氣體；并且，在所述反應(yīng)氣體支路上設(shè)置有反應(yīng)氣體支路閥門，用于接通或斷開所述反應(yīng)氣體支路。
[0015]其中，所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量為至少一條，且每條所述反應(yīng)氣體干路與反應(yīng)氣體氣源中的至少一個連接；所述反應(yīng)氣體干路閥門的數(shù)量與所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述反應(yīng)氣體干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于所述反應(yīng)氣體干路上；所述反應(yīng)氣體支路
的數(shù)量與所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述反應(yīng)氣體支路的一端--對應(yīng)地串接于
所述反應(yīng)氣體干路中并位于所述反應(yīng)氣體干路閥門的上游。
[0016]其中，所述載氣干路的數(shù)量為至少一條，且每條所述載氣干路與載氣氣源中的至少一個連接；并且所述載氣干路閥門的數(shù)量與所述載氣干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述載氣干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于所述載氣干路上。[0017]其中，所述支路還包括載氣支路，所述載氣支路的一端串接于所述載氣干路中并位于所述載氣干路閥門的上游，用于在載氣干路閥門關(guān)閉時排出所述載氣干路中的載氣；并且在所述載氣支路上設(shè)置有載氣支路閥門，用于接通或斷開所述載氣支路。
[0018]其中，所述載氣支路的數(shù)量少于或等于所述載氣干路的數(shù)量，每條所述載氣支路的一端串接于所述載氣干路中的其中一條，且位于所述載氣干路閥門的上游，并且各個載體支路連接不同的載氣干路。
[0019]其中，所述載氣包括Ar和/或He。
[0020]其中，所述反應(yīng)氣體包括SF6、NF3> C4F8, O2和/或CHF3。
[0021]其中，所述進氣系統(tǒng)還包括排氣泵，所述排氣泵分別與各個所述反應(yīng)氣體支路和載氣支路的另一端連接，用以在相應(yīng)的支路閥門開啟時抽取支路以及與該支路串接的干路中的氣體。
[0022]本發(fā)明還提供一種基片處理設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室以及用于向所述反應(yīng)腔室輸送氣體的進氣系統(tǒng)，所述進氣系統(tǒng)采用了本發(fā)明提供的上述進氣系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0024]本發(fā)明提供的進氣系統(tǒng)，其借助串接在干路上的支路，在進行沉積排氣或刻蝕排氣步驟的過程中，可以通過關(guān)閉干路閥門同時開啟支路閥門，而實現(xiàn)將殘留在干路中的氣體自支路排出，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，殘留在干路中的氣體無需流經(jīng)干路的全程并自反應(yīng)腔室排出，從而可以有效縮短殘留氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0025]本發(fā)明提供的基片處理設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的進氣系統(tǒng)，可以有效縮短在干路中殘留的氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1a為現(xiàn)有的一種基片處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖1b為圖1a中氣體控制裝置的原理框圖；
[0028]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖；
[0029]圖3為本發(fā)明第二實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖；以及
[0030]圖4為本發(fā)明第三實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的進氣系統(tǒng)及基片處理設(shè)備進行詳細(xì)描述。
[0032]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖。請參閱圖2，進氣系統(tǒng)包括與反應(yīng)腔室相連通的進氣口、進氣管路、排氣泵35以及至少一個氣源，且不同氣源的氣體種類不同。其中，進氣口可以為氣體噴嘴、通孔等可以與反應(yīng)腔室相連通的部件或結(jié)構(gòu)；氣源包括至少一個載氣氣源和至少一個反應(yīng)氣體氣源；載氣是指在進行基片刻蝕工藝時不與基片發(fā)生物理或化學(xué)作用且用于調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體的流動方向的氣體，例如，載氣可以包括Ar和/或He。反應(yīng)氣體是指在進行基片刻蝕工藝時能夠與基片發(fā)生物理或化學(xué)作用，以實現(xiàn)對基片進行刻蝕或沉積等工藝的氣體，例如，反應(yīng)氣體可以包括sf6、nf3、c4f8、o2和/或chf3。
[0033]進氣管路包括干路、干路閥門、支路和支路閥門。其中，干路連接在進氣口和各個氣源之間，用以將自氣源輸出的氣體經(jīng)由進氣口輸送至反應(yīng)腔室中，在本實施例中，干路包括載氣干路32和反應(yīng)氣體干路33，并且將氣源按氣源的功能劃分為載氣氣源組30和反應(yīng)氣體氣源組31，且載氣氣源組30包括至少兩個氣體種類不同的載氣氣源301，反應(yīng)氣體氣源組31包括至少兩個氣體種類不同的反應(yīng)氣體氣源311 ;載氣干路32連接在進氣口和各個載氣氣源301之間，用以將自相應(yīng)的載氣氣源301輸出的載氣經(jīng)由進氣口輸送至反應(yīng)腔室中；類似地，反應(yīng)氣體干路33連接在進氣口和各個反應(yīng)氣體氣源311之間，用以將自相應(yīng)的反應(yīng)氣體氣源311輸出的反應(yīng)氣體經(jīng)由進氣口輸送至反應(yīng)腔室中。干路閥門包括載氣干路閥門321和反應(yīng)氣體干路閥門331，載氣干路閥門321和反應(yīng)氣體干路閥門331對應(yīng)設(shè)置于載氣干路32和反應(yīng)氣體干路33上，用于接通或斷開相應(yīng)的干路。支路包括反應(yīng)氣體支路34，反應(yīng)氣體支路34的一端串接于反應(yīng)氣體干路33中并位于反應(yīng)氣體干路閥門331的上游，用于在反應(yīng)氣體干路閥門331關(guān)閉時排出反應(yīng)氣體干路33中的反應(yīng)氣體；并且，在反應(yīng)氣體支路34上設(shè)置有反應(yīng)氣體支路閥門341，用于接通或斷開所述反應(yīng)氣體支路34。排氣泵35與反應(yīng)氣體支路34的另一端連接，用以抽取反應(yīng)氣體支路34以及與之串接的反應(yīng)氣體干路33中的反應(yīng)氣體。容易理解，在需要將反應(yīng)氣體通入反應(yīng)腔室中時，此時反應(yīng)氣體干路閥門331開啟，同時反應(yīng)氣體支路閥門341關(guān)閉；在需要將反應(yīng)氣體干路中殘留的氣體排出時，此時反應(yīng)氣體干路閥門331關(guān)閉，同時反應(yīng)氣體支路閥門341開啟。
[0034]下面以基片刻蝕工藝為例，對本實施例提供的進氣系統(tǒng)的工作流程進行詳細(xì)地描述。具體地，基片刻蝕工藝包括下述步驟:
[0035]進行沉積作業(yè)。在該步驟中，開啟載氣干路閥門321、反應(yīng)氣體干路閥門331 (此時反應(yīng)氣體支路閥門341關(guān)閉)，同時開啟沉積作業(yè)所需的載氣氣源301以及反應(yīng)氣體氣源311 ;此時自被開啟的載氣氣源301和反應(yīng)氣體氣源311流出的載氣和沉積氣體分別經(jīng)過載氣干路32和反應(yīng)氣體干路33，并經(jīng)由進氣口進入反應(yīng)腔室中。
[0036]沉積排氣步驟。在完成沉積作業(yè)之后，關(guān)閉反應(yīng)氣體干路閥門331以及與沉積氣體相對應(yīng)的反應(yīng)氣體氣源311，同時開啟反應(yīng)氣體支路閥門341 ;此時反應(yīng)氣體干路33中殘留的沉積氣體經(jīng)過反應(yīng)氣體支路34排出。在此過程中，載氣干路閥門321可以保持開啟或關(guān)閉，優(yōu)選地，載氣干路閥門321保持開啟，以在排氣過程中使載氣氣源301始終向反應(yīng)腔室輸送載氣，從而可以在排出反應(yīng)腔室中的反應(yīng)氣體的過程中，保持反應(yīng)腔室中的等離子體始終處于啟輝狀態(tài)，而且由于通入反應(yīng)腔室中的載氣不會與基片發(fā)生物理或化學(xué)作用，因而可以保證基片在排氣過程中不受影響，從而保證基片的工藝質(zhì)量。
[0037]進行刻蝕作業(yè)。在該步驟中，關(guān)閉反應(yīng)氣體支路閥門341，同時開啟反應(yīng)氣體干路閥門331以及刻蝕作業(yè)所需的反應(yīng)氣體氣源311 ;此時自被開啟的反應(yīng)氣體氣源311流出的刻蝕氣體經(jīng)過反應(yīng)氣體干路33，并經(jīng)由進氣口進入反應(yīng)腔室中。
[0038]刻蝕排氣步驟。該步驟與上述沉積排氣步驟相類似，在此不再贅述。
[0039]循環(huán)進行上述沉積作業(yè)、沉積排氣步驟、刻蝕作業(yè)和刻蝕排氣步驟至少一次。
[0040]由上可知，借助串接在反應(yīng)氣體干路33上的反應(yīng)氣體支路34，在進行沉積排氣或刻蝕排氣步驟的過程中，可以通過關(guān)閉反應(yīng)氣體干路閥門331，且開啟反應(yīng)氣體支路閥門341來排出反應(yīng)氣體干路33中殘留的反應(yīng)氣體，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，殘留在反應(yīng)氣體干路33中的氣體無需流經(jīng)反應(yīng)氣體干路33的全程并自反應(yīng)腔室排出，從而可以有效縮短殘留氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0041]另外，若將載氣和反應(yīng)氣體混合在一起通入反應(yīng)腔室中，S卩，載氣和反應(yīng)氣體經(jīng)由同一干路進入反應(yīng)腔室中，則在進行沉積排氣或刻蝕排氣的過程中，必須將反應(yīng)腔室以及所有干路中殘留的氣體排出，這會導(dǎo)致反應(yīng)腔室中的等離子體因氣體完全排出而無法保持啟輝狀態(tài)，為此，通過將干路按氣源的不同作用劃分為載氣干路和反應(yīng)氣體干路，并一一對應(yīng)地與載氣氣源和反應(yīng)氣源連接，可以實現(xiàn)對載氣和反應(yīng)氣體的通斷進行單獨控制，從而在進行沉積排氣或刻蝕排氣的過程中，可以通過使載氣氣源301始終向反應(yīng)腔室輸送載氣，來保持反應(yīng)腔室中的等離子體始終處于啟輝狀態(tài)，而且由于通入反應(yīng)腔室中的載氣不會與基片發(fā)生物理或化學(xué)作用，因而可以保證基片在排氣過程中不受影響，從而保證基片的工藝質(zhì)量。
[0042]需要說明的是，本實施例提供的進氣系統(tǒng)并不局限于本實施例中所述的基片刻蝕工藝，在實際應(yīng)用中，其可以適用于在工藝過程中需要對通入反應(yīng)腔室中的氣體進行交替切換的任意工藝。
[0043]還需要說明的是，雖然在本實施例中，載氣氣源組30包括至少兩個氣體種類不同的載氣氣源301，反應(yīng)氣體氣源組31包括至少兩個氣體種類不同的反應(yīng)氣體氣源311，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，載氣氣源組30也可以僅包括一個載氣氣源，和/或反應(yīng)氣體氣源組31也可以僅包括一個反應(yīng)氣體氣源。
[0044]圖3為本發(fā)明第二實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖。請參閱圖3，本發(fā)明第二實施例提供的進氣系統(tǒng)，其同樣包括進氣口、進氣管路、排氣泵35以及至少一個氣源。由于進氣口、進氣管路、排氣泵35以及氣源的結(jié)構(gòu)和功能在第一實施例中已有了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。下面僅對本實施例與第一實施例的不同點進行描述。
[0045]具體地，在第一實施例中，反應(yīng)氣體干路33的數(shù)量為一條；而在本實施例中，反應(yīng)氣體干路的數(shù)量為兩條以上，且每條反應(yīng)氣體干路與反應(yīng)氣體氣源中的至少一個連接。容易理解，反應(yīng)氣體干路閥門的數(shù)量應(yīng)與反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且反應(yīng)氣體干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于反應(yīng)氣體干路上；而且，反應(yīng)氣體支路的數(shù)量與反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且反應(yīng)氣體支路的一端一一對應(yīng)地串接于反應(yīng)氣體干路中并位于反應(yīng)氣體干路閥門的上游。
[0046]優(yōu)選地，反應(yīng)氣體氣源組可以按各個工藝步驟所采用的不同反應(yīng)氣體的種類或種類組合進行進一步劃分，形成反應(yīng)氣體氣源分組，并使反應(yīng)氣體干路一一對應(yīng)地與劃分后的反應(yīng)氣體氣源分組中的至少一個反應(yīng)氣體氣源連接，換言之，反應(yīng)氣體干路的數(shù)量可以與反應(yīng)氣體氣源分組的數(shù)量相對應(yīng)。例如，如圖3所示，在基片刻蝕工藝中，可以將反應(yīng)氣體氣源組進一步劃分為沉積氣體氣源分組44和刻蝕氣體氣源分組45，并且，反應(yīng)氣體干路為兩個，即:與沉積氣體氣源分組44中的沉積氣體氣源441連接的沉積氣體干路40，以及與刻蝕氣體氣源分組45中的刻蝕氣體氣源451連接的刻蝕氣體干路41。與之相對應(yīng)地，在沉積氣體干路40和刻蝕氣體干路41上分別設(shè)置有沉積氣體干路閥門401和刻蝕氣體干路閥門411 ;在沉積氣體干路40和刻蝕氣體干路41上，且分別位于沉積氣體干路閥門401和刻蝕氣體干路閥門411的上游串接有沉積氣體支路43和刻蝕氣體支路42，并且對應(yīng)地在二者上設(shè)置有沉積氣體支路閥門431和刻蝕氣體支路閥門421。
[0047]在采用上述進氣系統(tǒng)時，基片刻蝕工藝可以包括下述步驟:
[0048]進行沉積作業(yè)，在該步驟中，開啟載氣干路閥門321、沉積氣體干路閥門401(此時沉積氣體支路閥門431、刻蝕氣體干路閥門411以及刻蝕氣體支路閥門421均關(guān)閉)，同時開啟沉積作業(yè)所需的載氣氣源301以及沉積氣體氣源分組44中的沉積氣體氣源441 ;此時自被開啟的載氣氣源301和沉積氣體氣源441流出的載氣和沉積氣體分別經(jīng)過載氣干路32和沉積氣體干路40，并經(jīng)由進氣口進入反應(yīng)腔室中。
[0049]進行刻蝕作業(yè)，在該步驟中，關(guān)閉沉積氣體干路閥門401以及沉積氣體氣源441，同時開啟沉積氣體支路閥門431、刻蝕氣體干路閥門411和刻蝕氣體氣源451 ;此時自刻蝕氣體氣源451流出的刻蝕氣體經(jīng)過刻蝕氣體干路41，并經(jīng)由進氣口進入反應(yīng)腔室中，與此同時，殘留在沉積氣體干路40中的沉積氣體經(jīng)過沉積氣體支路43排出。此外，載氣干路閥門321可以根據(jù)具體需要保持開啟或關(guān)閉。
[0050]循環(huán)進行上述沉積作業(yè)和刻蝕作業(yè)至少一次。
[0051]由上可知，通過使反應(yīng)氣體干路的數(shù)量與工藝步驟(沉積作業(yè)和刻蝕作業(yè))的數(shù)量相對應(yīng)，即，使反應(yīng)氣體干路一一對應(yīng)地與按各個工藝步驟所采用的不同反應(yīng)氣體的種類或種類組合而劃分的反應(yīng)氣體氣源分組中的至少一個反應(yīng)氣體氣源連接，可以在排出反應(yīng)氣體干路中殘留的反應(yīng)氣體同時，向反應(yīng)腔室中輸送后續(xù)工藝所需的反應(yīng)氣體，從而可以無需等待反應(yīng)氣體干路中的氣體排出，即可實現(xiàn)將后續(xù)工藝的氣體通入反應(yīng)腔室中，進而進一步提聞切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提聞基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0052]需要說明的是，在實際應(yīng)用中，若需要進行三個或三個以上的工藝步驟，S卩，需要在三個或三個以上的工藝氣體分組之間進行切換，則可以相應(yīng)地采用三條或三條以上的反應(yīng)氣體干路。
[0053]還需要說明的是，在本實施例中，載氣干路的數(shù)量為一條，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應(yīng)用中，載氣干路的數(shù)量也可以為兩條以上，且每條載氣干路與載氣氣源中的至少一個連接，此外，載氣干路閥門的數(shù)量與載氣干路的數(shù)量相對應(yīng)，且載氣干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于載氣干路上。
[0054]圖4為本發(fā)明第三實施例提供的進氣系統(tǒng)的原理圖。請參閱圖4，本發(fā)明第三實施例提供的進氣系統(tǒng)，其同樣包括進氣口、進氣管路、排氣泵35以及至少一個氣源。由于進氣口、進氣管路、排氣泵35以及氣源的結(jié)構(gòu)和功能在第一實施例和第二實施例中已有了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。下面僅對本實施例分別與第一實施例和第二實施例的不同點進行描述。
[0055]具體地，在本實施例中，支路還包括載氣支路50，載氣支路50的一端串接于載氣干路32中并位于載氣干路閥門321的上游，用于在載氣干路閥門321關(guān)閉時排出載氣干路32中的載氣；并且，在載氣支路50上設(shè)置有載氣支路閥門501，用于接通或斷開載氣支路50。
[0056]在進行整個工藝的過程中，若各個工藝步驟所需的載氣的種類或種類組合不同，則需要對通入反應(yīng)腔室中的載氣種類或種類組合進行切換，在這種情況下，其借助串接在載氣干路上的載氣支路，在進行沉積排氣或刻蝕排氣步驟的過程中，可以通過關(guān)閉載氣干路閥門同時開啟載氣支路閥門，而實現(xiàn)將殘留在載氣干路中的載氣自載氣支路排出，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，殘留在載氣干路中的載氣無需流經(jīng)載氣干路的全程并自反應(yīng)腔室排出，從而可以有效縮短殘留氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的載氣種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0057]在實際應(yīng)用中，若載氣干路32的數(shù)量為兩個以上，則載氣支路50的數(shù)量可以少于或等于載氣干路32的數(shù)量，每條載氣支路50的一端串接于載氣干路32中的其中一條，且位于載氣干路閥門501的上游，并且各個載體支路50連接不同的載氣干路32。換言之，每條載氣干路32可以根據(jù)具體需要設(shè)置載氣支路50，或不設(shè)置載氣支路50。
[0058]綜上說述，本實施例提供的進氣系統(tǒng)，其借助串接在干路上的支路，在進行沉積排氣或刻蝕排氣步驟的過程中，可以通過關(guān)閉干路閥門同時開啟支路閥門，而實現(xiàn)將殘留在干路中的氣體自支路排出，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，殘留在干路中的氣體無需流經(jīng)干路的全程并自反應(yīng)腔室排出，從而可以有效縮短殘留氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0059]作為另一個技術(shù)方案，本實施例還提供一種基片處理設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室以及用于向反應(yīng)腔室輸送氣體的進氣系統(tǒng)，該進氣系統(tǒng)采用了本實施例提供的上述進氣系統(tǒng)。
[0060]本實施例提供的基片處理設(shè)備，其通過采用本實施例提供的上述進氣系統(tǒng)，可以有效縮短在干路中殘留的氣體的排氣時間，進而可以提高切換通入反應(yīng)腔室中的氣體種類的效率，提高基片處理設(shè)備的工藝效率。
[0061]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種進氣系統(tǒng)，包括與反應(yīng)腔室相連通的進氣口、進氣管路以及至少一個氣源，且不同氣源的氣體種類不同，其特征在于， 所述進氣管路包括干路、干路閥門、支路和支路閥門，其中 所述干路連接在所述進氣口和各個氣源之間，用以將自所述氣源輸出的氣體經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中； 所述干路閥門設(shè)置于所述干路上，用于接通或斷開所述干路； 所述支路的一端串接于所述干路中并位于所述干路閥門的上游，用于在干路閥門關(guān)閉時排出所述干路中的氣體； 所述支路閥門設(shè)置于所述支路上，用于接通或斷開所述支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述氣源包括至少一個載氣氣源和至少一個反應(yīng)氣體氣源； 所述干路包括載氣干路和反應(yīng)氣體干路，所述載氣干路連接在所述進氣口和各個載氣氣源之間，用以將自所述載氣氣源輸出的載氣經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中；所述反應(yīng)氣體干路連接在所述進氣口和各個反應(yīng)氣體氣源之間，用以將自所述反應(yīng)氣體氣源輸出的反應(yīng)氣體經(jīng)由所述進氣口輸送至所述反應(yīng)腔室中； 所述干路閥門包括載氣干路閥門和反應(yīng)氣體干路閥門，所述載氣干路閥門和反應(yīng)氣體干路閥門對應(yīng)設(shè)置于所述載氣干路和反應(yīng)氣體干路上，用于接通或斷開相應(yīng)的干路； 所述支路包括反應(yīng)氣體支路，所述反應(yīng)氣體支路的一端串接于所述反應(yīng)氣體干路中并位于所述反應(yīng)氣體干路閥門的上游，用于在反應(yīng)氣體干路閥門關(guān)閉時排出所述反應(yīng)氣體干路中的反應(yīng)氣體；并且，在所述反應(yīng)氣體支路上設(shè)置有反應(yīng)氣體支路閥門，用于接通或斷開所述反應(yīng)氣體支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量為至少一條，且每條所述反應(yīng)氣體干路與反應(yīng)氣體氣源中的至少一個連接； 所述反應(yīng)氣體干路閥門的數(shù)量與所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述反應(yīng)氣體干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于所述反應(yīng)氣體干路上； 所述反應(yīng)氣體支路的數(shù)量與所述反應(yīng)氣體干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述反應(yīng)氣體支路的一端一一對應(yīng)地串接于所述反應(yīng)氣體干路中并位于所述反應(yīng)氣體干路閥門的上游。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述載氣干路的數(shù)量為至少一條，且每條所述載氣干路與載氣氣源中的至少一個連接；并且 所述載氣干路閥門的數(shù)量與所述載氣干路的數(shù)量相對應(yīng)，且所述載氣干路閥門一一對應(yīng)地設(shè)置于所述載氣干路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述支路還包括載氣支路，所述載氣支路的一端串接于所述載氣干路中并位于所述載氣干路閥門的上游，用于在載氣干路閥門關(guān)閉時排出所述載氣干路中的載氣；并且 在所述載氣支路上設(shè)置有載氣支路閥門，用于接通或斷開所述載氣支路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述載氣支路的數(shù)量少于或等于所述載氣干路的數(shù)量，每條所述載氣支路的一端串接于所述載氣干路中的其中一條，且位于所述載氣干路閥門的上游，并且各個載體支路連接不同的載氣干路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述載氣包括Ar和/或He。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)氣體包括SF6、NF3>C4F8, O2和/或CHF3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣系統(tǒng)還包括排氣泵，所述排氣泵分別與各個所述反應(yīng)氣體支路和載氣支路的另一端連接，用以在相應(yīng)的支路閥門開啟時抽取支路以及與該支路串接的干路中的氣體。
10.一種基片處理 設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室以及用于向所述反應(yīng)腔室輸送氣體的進氣系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣系統(tǒng)采用權(quán)利要求1-9任意一項所述的進氣系統(tǒng)。
【文檔編號】H01L21/3065GK103943534SQ201310018695
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】楊盟 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司